桥头跳车问题的处理措施

张海东 袁星同 刘超

【摘要】结合工程实践，分析探讨桥头跳车的成因、预防及处理措施。

【关键词】桥头跳车；沉降差；地基加固

桥头跳车是指桥头构造物与引道路堤填土衔接处产生较大差异沉降，使得路面纵坡形成台阶式显著变化，导致高速行驶的车辆经过这一段产生颠簸跳跃的现象。桥头跳车不仅直接影响道路行车舒适性和安全性，还会在经济上造成很大损失，严重的可导致交通事故。因此，如何控制解决桥头跳车现象，成为众多业内人士研究的方向。

1、成因

桥头跳车的直接原因和根本原因是桥梁构造物与其两端接线路堤间的沉降差，事实上完全消灭沉降差几乎是不可能的。桥台下部一般有桩基础，桥台的变形和沉降非常小；路堤和地基是柔性的，在荷载作用下有较大的塑性变形，故桥头路堤的沉降比桥台大，造成两者的差异沉降。另外对于桥头路堤在设计、施工、监理等各方面，如果控制不严，如特殊路段地基处理措施不当或不彻底，台背填料压实度达不到标准等因素也加剧了桥头跳车的形成。

1.1.沉降差客观存在。

《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63 2007）规定：相邻墩台间不均匀沉降差，不应使桥面形成大于0.2%的附加纵坡。以25米跨径的简支梁为例，该桥台的工后容许沉降为10厘米。而在实际的公路桥涵建设中，简支梁桩基桥台的设计容许沉降量比规范中要小得多，通常桩基桥台的容许沉降量为2～3厘米。同时《公路软土路堤设计与施工技术规范》（JTG/T D31-02-2013）中规定，高速公路、一级公路的工后容许沉降为：桥台与路堤相邻处小于等于10厘米；涵洞箱型通道处及过渡段小于等于20厘米；一般路段小于等于30米厘米。

从规范的规定上可以看出，桩基桥台的轻微沉降要比软土地基路堤的工后沉降小得多。由于客观原因桥头段路堤填筑比一般路段要高，其产生的基底附加应力相对就大，从而引起的地基沉降会比一般路段的沉降更多。施工中无论采用什么措施、采用何种填料也不可能完全消除填料颗粒间的空隙。在填料自身及车轮荷载的反复作用下，路基填料、地基逐渐被压缩，在通车好多年后工后沉降依然会存在。

在设计施工均无偏差的情况下，正是这种客观存在的沉降差造成了桥头跳车。

1.2.软弱地基处理不当引起沉陷

地基土质不良引起沉陷是桥头跳车的主要原因之一。此类土一般都具有天然含水量高、孔隙比大、压缩性强以及抗剪强度低等特点，一旦受到扰动，强度便显著降低，在车辆荷载作用下，更容易引起沉陷、路面变形。

1.3.施工质量不符合要求

填料选择不当，填料的压实度特别是邻近桥台部分不符合要求，从而使通车后沉降过大。基底顶面未设置适当的排水设施，桥台路堤的联结处理不合理，致使在车辆及雨水的作用下产生裂缝，路面水渗入路基，使路基土软化，水土流失造成桥头路基引导下沉，或回填不及时积水而引起的桥头回填土压实度不够等。

2.预防

桥头跳车产生的根本原因是桥涵构造物与路基存在着沉降差。只有从设计、施工等方面采取措施，把沉降差控制在最低限度。

2.1.一般要求

所有结构物背后填筑，应尽量与路基填土协调进行，结构物施工所需场地，尽量不占用路基填土范围，以利于压路机横向碾压。台帽施工可不设支架，在填方顶面直接架设模板浇筑混凝土，锥坡填土应适当加宽，并消除多余土方，以保证浆砌片石护坡的坚实稳定。

与已完成的路堤相结合部位，应复查其压实是否合格，若在预留的结合部位压实度不合格，则台背回填应延长至结合部位合格范围，然后挖成台阶，台阶高度小于30cm，长度应大于50cm。

桥涵等结构物处填土，在施工中要防止雨水流入，对已有积水应排除并作相应自治。

2.2.地基处理

首先，应根据实际情况选择完善的地基处理方案，设计的地基处理方法要将工后沉降控制在允许范围内，施工时要做好沉降观测，并根据沉降的实际完成情况，来确定开始铺筑路面的时间。

在工期允许的条件下，对于固结系数较小即固结缓慢的饱和軟粘土类地基应尽量考虑采用塑料排水板或砂井等排水固结法处理，与其它方法相比能有效控制工后沉降，且造价比较低。这类处理方法要求至少有6个月的预压期。

2.3.使用土工合成材料

在大量的工程实践中，加筋土的理论得到了充分的验证：土工合成材料发挥其抗拉强度，通过加筋与土体之间的摩擦作用约束土体的侧向变形，从而达到提高土体承载力和抗剪强度的目的。

大量国内外的土工合成材料加筋工程实例表明加筋土的作用主要集中于以下方面：加筋土抗剪强度的提高使其受剪破坏的荷载增大，相应的剪切变形较素土小；加筋土在承受荷载时，土体的侧向变形受到加筋的抑制，承载力提高，土体趋近于弹性范围内工作，塑性变形减小；加筋材料使作用在土体上的荷载较均匀地扩散到整个加筋土层上，土中单元体受力减小。

因此，应用土工合成材料对台后填料进行加筋，能有效降低土体的压缩变形，减少塑性变形的积累，一定程度上起到减小桥头沉降差的作用。

2.4.设置桥头搭板

采用桥头搭板来防止桥头跳车是一种比较常见的处治方法。其原理是将与路堤衔接处因较大差异沉降引起的路面纵坡突变通过设置桥头搭板进行缓和过渡，将路面纵坡变化控制在容许范围内，从而达到消除桥头跳车的目的。

高速公路、一级公路和二级公路的桥头宜设置搭板。搭板厚度不宜小于0.25m，长度不宜小于5m。根据工程经验，设计上习惯采用长8m、厚0.4m的C30钢筋混凝土搭板。

2.5.预压固结法

预压固结法，即是利用路堤荷载对地基施加应力，引起地基中孔隙水压力增加，经过一定时间的预压，地基不断沉降，孔隙水压力不断趋向原始应力状态，沉降趋于稳定。

在实际工程中应根据工期的情况来决定预压的时间，再根据预压时间来确定采用等载预压还是采用超载预压。在等载预压可以满足要求的情况下，尽量不要采用超载预压法，以免造成弃土和倒运。

2.6.合理选用回填材料

台后回填应选用摩擦角大、强度高、压实性好、透水性好的填料，如砂砾、砾石、连续级配碎石、石灰稳定土石渣等，并且压实速度快，加载后能在短时间内完成变形。

由于路基体与构筑物之间存在着较大的刚度差，必然引起路基与结构物之间产生较大的相对变形差和较大的刚度突变。所以在材料选择上，应采用水稳性好的材料：二灰土、水泥稳水泥稳定砂砾（土）或者石灰土分层压实，厚度在10cm～15cm之间。

2.7.优化设计方案

对于在短期间一次建成的公路，尤其是在软土段施工的公路，在小跨径构造物形式上宜尽量采用箱形截面的涵洞或通道，这种结构物整体性强，刚度大，产生沉降也是均匀的，当地基承载力达不到要求时，可采用筏基来扩大承载面积，这种结构形式可明显减少构造物与路堤的沉降差。尤其是尽量选择有填料的暗涵式结构，对避免桥头跳车有利。

3.结语

桥头跳车往往是由很多种原因引起的，因此在处治时应该采取相应的处治措施，灵活运用，达到最佳的治理效果。在选择处理对策时，必须根据所加固工程的使用条件、地质条件、环境影响和施工条件等因素，因地制宜地选择一种或综合运用几种处理方法做到安全适用、经济合理、技术先进、确保质量。

参考文献

[1]《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63 2007）.

[2]《公路软土路堤设计与施工技术规范》（JTG/T D31-02-2013）.